Установка оборудования и подключение к сети WiMAX. Специфика использования системы MIMO. Эффективность канала связи с адаптивными антеннами

Количество базовых станций у сотовых операторов постоянно расширяется. В соответствии с этим расширяется и зона покрытия , связь проникает даже в самые удалённые уголки. Тем не менее, остаются места, где уровень покрытия остаётся слабым – в таких условиях затруднена голосовая связь и практически невозможен доступ в интернет. Это же относится и к новому оператору Yota, предоставляющему скоростной интернет Йота по технологии LTE . В некоторых удалённых от городской черты районах скорость доступа падает до нуля — абонентам приходится как-то решать проблему отвратительного покрытия. В этом обзоре мы попробуем решить данную проблему с помощью самодельных антенн для Yota.

Для чего нужна внешняя антенна

Внешняя антенна для Yota позволяет усилить слабый сигнал , идущий с ближайшей базовой станции, и увеличить скорость доступа к сети . Использование этих антенн актуально для тех, кто живёт в удалённых районах. Мы можем выделить два типа антенн :

  • Заводского изготовления;
  • Ручного изготовления.

Первые хороши тем, что они изготавливаются на точном оборудовании и могут обеспечить неплохой коэффициент усиления, достигающий до 15-20 дБ. Но стоимость таких антенн подчас превосходит все разумные пределы, хотя ничего сложного они собой не представляют – банальная решётка и приёмная часть в фокусе. В связи с этим, многие технически продвинутые абоненты предпочитают изготавливать антенны Yota своими руками.

Изготовленная самостоятельно антенна сможет усилить сигнал с базовой станции и сделать приём более стабильным. В отдельных случаях модемы начинают работать даже там, где без использования антенн приём Yota и не наблюдался. Но в процессе создания антенны нас будет подстерегать одна небольшая трудность – в большинстве модемов разъёмов под внешние антенны нет. Следовательно, придётся подпаиваться прямо к печатной плате.

Необходимый материал и инструмент

Конструируя антенны для LTE от Yota, нужно вооружиться инструментами. Здесь нам понадобятся паяльник, набор отвёрток, плоскогубцы и круглогубцы, острый нож и клеевой пистолет. Остальные инструменты достаём по мере необходимости.

Из материалов, необходимых для изготовления описываемых в нашем обзоре антенн для Yota, нам понадобятся высокочастотный антенный кабель, пивная банка (содержимое можно выпить, мечтая о хорошем приёме), медная проволока, пластиковая трубка (диаметром с сам модем), полиэтиленовый пакет, готовая параболическая спутниковая антенна (без приёмного конвертера), картон, фольга и старая кастрюля (дуршлаг, тазик).

Неплохая антенна для модема 4G LTE от Yota – это антенна Харченко . Она представляет собой «восьмёрку» из медной проволоки, размещённую внутри небольшого металлического или металлизированного отражателя (например, из фольгированного текстолита). Изготавливая такую антенну, нужно точно выдержать размеры «восьмёрки», воспользовавшись справочной информацией из интернета. Также нужно выяснить, на какой частоте ведётся вещание (в LTE много каналов).

Недостатком антенны Харченко является то, что она требует подключения кабеля к разъёму на корпусе модема, которого там может не оказаться – придётся подпаиваться прямо к печатной плате, разобрав его корпус. То же самое относится ко всем прочим антеннам, располагающимся на улице, отдельно от модемов.

Но есть и достоинства – антенны подобного типа легко поднимаются на большую высоту, где уровень сигнала значительно лучше.

Достаточно эффективную антенну можно собрать из старой кастрюли на 2-3 литра, алюминиевого тазика или из оклеенной фольгой картонной коробки. Выбрав подходящую конструкцию, мы помещаем внутрь неё модем и пробуем ориентировать антенну в сторону ближайшей базовой станции.

При необходимости, можно менять ориентацию модема внутри нашего кустарного отражателя – ближе или дальше от его задней стенки. Крепёж производим с помощью подручных материалов и клеевого пистолета. Главным достоинством антенны из кастрюли или оклеенной фольгой коробки является то, что нам не нужно издеваться над самим модемом, подпаивая к нему антенный кабель. Нужно лишь позаботиться о том, чтобы используемый USB-кабель не был излишне длинным во избежание потерь.

Если антенна будет крепиться на улице, модем можно обернуть в полиэтилен. Обычная спутниковая антенна тоже поможет нам поймать и усилить сигнал с ближайшей базовой станции. Конструкция проста – помещаем LTE-модем от Yota в пластиковую трубку и крепим в фокусе антенны (там, где размещается конвертер). После этого направляем антенну в сторону базовой станции и наблюдаем за усилением. При необходимости, передвигаем модем с отражателем в ту или иную сторону, добиваясь максимального уровня сигнала.

Можно ли построить антенну для Yota с усилителем ? Сделать это в домашних условиях будет очень трудно, так как нам нужно не только принимать, но и передавать сигнал – требуется двухстороннее усиление. Поэтому подавляющее большинство антенн для Yota работает по принципу пассивного усиления сигнала.

Внешняя антенна для Йота из алюминиевой банки

Алюминиевая банка с пивом может стать достойной антенной. Содержимое можно вылить в стакан и использовать по прямому назначению, параллельно занимаясь разработками. Далее срезаем у банки верхнюю часть, кладём её горизонтально на стол и делаем в боковой стенке прорез – в 38-40 мм от дна банки. Просовываем туда модем и закрепляем с помощью клеевого пистолета. Подключаемся к компьютеру и наблюдаем за силой сигнала и скоростью соединения.

Кроме пивных банок допускается использовать банки от любых консервов. Рекомендуемая глубина банки составляет 15-18 см.

Проверяем сигнал Yota

Для того чтобы проверить уровень сигнала необходимо посетить сервисную страницу модема, расположенную по адресу 10.0.0.1 . Здесь мы увидим скорость соединения, а также сможем проконтролировать уровень сигнала и эффективность антенны. Подробно о том, как протестировать скорость Йота , мы рассказывали ранее в одном из наших обзоров.

В статье рассказывается о последних достижениях в технике антенн для системы WiMax. Представлена информация о возможностях смарт-антенн для базовых станций и для пользовательских терминалов. Приводится сравнение однолучевых и адаптивных антенн по пропускной способности канала связи. Показаны преимущества адаптивных антенн.

Введение

В новом поколении системы связи WiMax оборудование будет содержать две основные категории антенн - это антенны базовых станций и антенны пользовательских терминалов. Работы по созданию смарт-антенн для базовых станций мобильных телефонов позволили использовать эти идеи и внедрить на практике сложные адаптивные антенны в аппаратуре четвертого поколения мобильной связи WiMax. Таким образом, кроме традиционных однолучевых, например, с сектором 120°, сегодня можно применять две новые группы базовых антенн: адаптивные антенны и антенны MIMO (multi-input, multi-output). Антенны для абонентских терминалов для начала можно разделить на две группы: для фиксированной связи и для мобильной связи с подвижными пользователями, расположенными в автомобилях, поездах и т. д. Все эти основные типы использования показаны на рис. 1.

Рис. 1. Антенны системы WiMax: а) наружная антенна фиксированного терминала, самонастраивающаяся на направление базовой станции; б) комнатная антенна, следящая за наилучшим лучом; в) внешняя антенна на автомобиле; г) антенны базовой станции

Для уточнения терминологии приведем определения различных вариантов антенн:

  • Антенны с переключаемыми лучами - это набор излучателей с неподвижной диаграммой направленности и ключи для управления этими лучами. Для данного пользователя базовая станция или терминал выбирает наилучший луч. Переключение лучей позволяет уменьшать или увеличивать усиление, но только в направлении, где эти лучи существуют.
  • Антенны со сканированием луча. Антенная решетка содержит фазовращатели и аттенюаторы, подключенные к антенному сигнальному процессору. Луч внутри сектора ориентируется с помощью процессора в нужном направлении. Плавное сканирование дает существенные преимущества для точного наведения на пользователя или на базовую станцию. Такие антенны используют различные математические методы для создания оптимального луча с максимумом в направлении пользователя и с минимумом в направлении помехи.

Антенна для неподвижного пользовательского терминала

При развертывании системы ставится задача надежного покрытия зон беспроводной связи и ликвидации мертвых зон. Как это всегда бывает, скорости передачи данных для Интернета и быстрой передачи аудио- и видеоинформации недостаточно. Есть два пути увеличения скорости передачи данных в беспроводных сетях – это улучшение эффективности кодирования данных на несущей частоте и снижение количества повторных передач данных, которое обычно происходит при слабом радиоприеме. Улучшить качество сигнала можно за счет увеличения мощности передатчика и повышения чувствительности приемника. Для этого нужно добавить новые усилители мощности и малошумящие усилители в приемной части. Но это не только увеличивает цену для роутеров и портов, но и противоречит нормативным документам.

Но есть другой, более эффективный и недорогой путь улучшения качества сигнала. Можно сконструировать антенну, которая передает основную мощность в заданном направлении. Такие антенны могут также принимать сигналы с заданного направления гораздо лучше, чем из всех других направлений. Теперь представим устройство с несколькими направленными антеннами, которые автоматически выбирают заданное направление, оптимизированное для передачи данных. Это и есть адаптивная антенна.

Традиционные антенны, такие как «диполь» или « пэтч», используемые в роутерах и резидентных портах, излучают энергию равномерно в горизонтальной плоскости, то есть имеют всенаправленную диаграмму направленности. Переключаемые антенны имеют 25 лучей в горизонтальной плоскости, каждый из которых дает 7 дБ усиления в пике, то есть уровень сигнала в три раза выше, чем у стандартного диполя с усилением 2 дБ. Испытания такой многолучевой антенны проводились по трем категориям:

  • высокое пропускание на скорости 20–30 Мбит/с;
  • средние скорости 10–20 Мбит/с;
  • малые скорости 0–10 Мбит/с.

Используя статистические измерения в каждой категории (при 95-процентной надежности) терминал с многолучевой антенной давал по сравнению с дипольным на 6,7 Мбит/с большее пропускание на средних скоростях и на 90% выше пропускание в областях с малым радиосигналом.

Антенны для пользовательских терминалов с автопоиском сигнала

Для фиксированных наружных терминалов можно применить многолучевую антенну с усилением 7–10 дБ, которая обеспечивает увеличение сигнала на направлении от базовой станции и уменьшает помеховый сигнал со всех остальных направлений. Схема построения такой антенны и диаграммы направленности приведены на рис. 2. Антенна состоит из излучателей (дипольных или микрополосковых) с фиксированной диаграммой направленности и переключателя.

Рис. 2. Многолучевая переключательная антенна с сектором обслуживания 360: а) диаграмма направленности; б) структура антенны: 1 – активный луч; 2-6 - отключенные лучи; 7 - базовая станция; 8 - источник помехи; 9 - уровень сигнала в направлении на базовую станцию; 10 - переключатель лучей

Многолучевая антенна может существенно улучшить скорость передачи данных. Важной особенностью многолучевой антенны является то, что она автоматически наводится на направление базовой станции или на наилучшее направление, если нет прямой видимости, а работа проходит в условиях многолучевого распространения радиоволн. Этот режим называется автопоиск или самонастройка (self installable).

На рынке можно найти комнатные 6-лучевые и 8-лучевые антенны для работы в диапазоне 2,5 и 3,5 ГГц. Пример такой антенны приведен на рис. 3 . Антенны этого типа имеют в максимальном направлении на базу усиление до 10 дБ и подавление сигналов со всех других направлений 15–20 дБ. Это позволяет добиться увеличения пропускной способности радиоканала и иметь устойчивую связь в помещении, если происходит изменение условий радиообстановки (то есть при изменении положения компьютера, мебели и т. п.) Антенна постоянно проводит автопоиск наилучшего направления луча и дает максимальное усиление. Внешний вид комнатной антенны, располагаемой в непосредственной близости от персонального компьютера, показан на рис. 4.

Рис. 3. Наружная восьмилучевая антенна абонентского терминала фиксированной связи в диапазоне 3,5 ГГц с режимом самоинсталяции

Рис. 4. Комнатная шестилучевая антенна диапазона 3,5 ГГц с автопоиском наилучшего направления внутри помещения в условиях отсутствия прямой видимости

Антенны мобильных терминалов

Возможность автопоиска и непрерывного слежения за лучом чрезвычайно важны и для другого класса аппаратуры - мобильных абонентских терминалов. При размещении компьютера с блоком WiMax в автомобиле встроенная ненаправленная антенна дает сигнал связи с малой пропускной способностью, а дополнительная внешняя многолучевая антенна с усилением 10 дБ значительно увеличивает зону уверенного приема, улучшает качество связи и скорости передачи данных. Для обеспечения высокого усиления антенна крепится на крыше автомобиля, как показано на рис. 5. Следует учесть, что в условиях города связь с мобильными терминалами происходит преимущественно без прямой видимости на базовую станцию, и именно в этих сложных условиях распространения адаптивные антенны реализуют свои основные преимущества.

Рис. 5. Шестилучевая наружная следящая антенна, установленная на легковом автомобиле. Диапазон частот 2,3 ГГц.

Антенны базовых станций

Концепция использования антенных решеток и сигнальных процессоров в беспроводных системах связи известна уже много лет. А в последние годы из-за снижения цены на цифровые сигнальные процессоры (DSP), а также на программируемые сигнальные процессоры стало возможным использование на практике адаптивных антенных систем. Адаптивные антенны необходимы, так как число пользователей быстро растет, а с другой стороны - затрудняется распространение радиоволн, ухудшается помеховая обстановка. Адаптивные антенны - это объединение антенной решетки и DSP для формирования оптимальной диаграммы направленности в пространстве. Это позволяет системе менять направление излучения, адаптируясь к условиям передачи сигнала, что приводит к существенному улучшению характеристик радиосвязи.

Используя новейшие алгоритмы, реализованные в сигнальных процессорах, адаптивные системы позволяют эффективно находить и отслеживать сигналы от пользовательского терминала с минимальной интерференцией и максимальным качеством приема. Адаптивная антенна для сектора в 120° содержит, как правило, от 4 до 8 элементов, входы и выходы которых объединены в диаграммообразующей схеме с фазовращателями и аттенюаторами для адаптивного управления . Если обычная антенна с шириной луча 120 с двумя элементами дает 15 дБ, то адаптивная антенна с 8 элементами имеет максимальное усиление 24 дБ. Диаграмма направленности такой сканирующей антенны изображена на рис. 6а. Основные элементы, образующие антенну, показаны на рис. 6б. Антенна имеет 12 рядов излучателей, в каждом из которых по 8 элементов. Каждый ряд представляет собой решетку печатных диполей. Центральные 8 рядов - с активными элементами, остальные 4 ряда - с пассивными. Узкий луч с высоким усилением образован за счет суммирования сигналов со всех рядов. Размер антенны для частоты 3,5 ГГц составляет 0,7×0,6 м.

Рис. 6. Адаптивная антенна базовой станции: а) диаграмма направленности с сектором сканирования 120; б) построение антенны, состоящей из трех сканирующих панелей: 1- адаптивно сформированный луч; 2–3 - крайние положения луча в секторе перекрытия; 4 - помеховый сигнал; 5 - сектор сканирования 120; 6 - абонентский терминал; 7 - диаграммообразующая схема

На базовых станциях фирмы «Алкател» также используются 2- и 4-элементные антенны с диграммообразующими схемами и алгоритмами, увеличивающими пропускную способность каналов на 40% и уменьшающими на 80% влияние помехи .

Дополнительное улучшение качества связи оборудования «Алкател» дает система MIMO. Эта технология используется совместно и дополняет возможности смарт-антенн и поэтому кратко опишем эту систему.

Специфика использования системы MIMO

MIMO - это система пространственно-временного кодирования, которая создает выигрыш за счет разделения потока данных через две или более антенны по разным пространственным путям, переключающимся на лучшее направление, или работающим одновременно. Этот способ пространственного разделения, а затем объединения и эффективен для подавления помех.

Технология MIMO была рекомендована для системы WiMax в декабре 2006 года, форум WiMax признал ее частью мобильного WiMax с примечанием - как возможная опция. Руководство крупных фирм не считает очевидным использование системы MIMO в базовых станциях в ближайшие годы . Одним из главных недостатков является то, что при этом повышается цена за пользовательский терминал, требуется дополнительное место и дополнительная энергия от источника питания. И если теоретически пропускная способность в MIMO системах удваивается, то на практике, видимо, удвоения не будет, и это зависит от того, какую полосу частот будет использовать провайдер.

Таблица. Сравнение различных вариантов построения смарт-антенн

Эффективность канала связи с адаптивными антеннами

Основным параметром беспроводной связи является спектральная эффективность канала. Для повышения спектральной эффективности нужно многократное использование частоты и высокий порядок модуляции (16QAM, 64 QAM). Эффективность измеряется в бит/с/Гц/ на соту. Вторым показателем емкости канала является пропускная способность на единицу площади соты бит/с/Гц/миля². Адаптивные антенны в беспроводных сетях WiMax повышают об этих параметра, а также увеличивают зоны покрытия. Так, исследования Стэндфордского университета показали, что эффективность по спектру может подняться на 2,5 бит/с/Гц/на соту, а эффективность на единицу площади зоны - на 0,8 бит/с/Гц/ миля².

Использование адаптивных антенн как на базовых станциях, так и на абонентских терминалах может увеличить спектральную эффективность от 3 до 10 раз.

Заключение

Технология адаптивных антенн предполагает наличие антенных решеток на базовой станции и на абонентском терминале, объединенных с модуляторами и цифровыми сигнальными процессорами для улучшения следующих параметров беспроводной системы:

  • увеличения зоны покрытия;
  • емкости системы;
  • пропускной способности.

Адаптивные антенны могут использоваться как на базовой станции, так и в абонентском терминале. Преимущества такого подхода:

  • когерентное сложение сигнала, увеличивающее отношение сигнал/шум;
  • пространственное разнесение излучателей в решетке помогает бороться с замиранием;
  • подавление помех благодаря адаптивному объединению элементов решетки в диаграмму направленности с максимумом в направления прихода полезного сигнала и минимумом в направлении помехи;
  • пространственное мультиплицирование каналов.

Литература

  1. www.airgain.com
  2. www.mpa.co.il
  3. www.mti-group.com
  4. Flavio Boano. Alcatel WiMax. Enhanced Radio Features. CAMAD 2006 Trento.
  5. Dan O’Shea. MIMO on the March. 2006
  6. Khurram Shekh, David Gesbert, Dhananjay Gore, Arogyaswami Paulraj. Smart antennas for broadband wireless access networks // IEEE Communication Magazine. Nov. 1999.

--------

Немного теории
Частоты работы Wi-Fi и WiMAX абсолютно идентичны и равняются 2.4-2.7 ГГц. Отличие кроется в кодировке сигнала и мощности передатчика, но для нашей антенны это совершенно неважно. Чтобы изготовить антенну, нам требуется знать длину волны. По формуле из курса физики ее довольно просто рассчитать. Достаточно разделить скорость света в вакууме на частоту волны. Не будем утруждать тебя долгими вычислениями. Скажем лишь, что ее длина составляет приблизительно 124 мм при 2.4 ГГц (начало рабочей частоты) и 111 мм в конце диапазона на частоте 2.7 ГГц. Чтобы создать антенну, работающую одинаково на всем диапазоне частот, мы сделаем сторону квадрата равной 30.5 мм, что составляет четвертьволновой диапазон.

Антенна состоит как бы из двух частей: рефлектора и резонатора. Резонатор – это сам двойной квадрат со стороной в четверть длины волны, а рефлектор – это металлическая часть, к которой все крепится. Естественно, что среди радиолюбителей этот простой и доступный вариант антенны используется уже не первый год, а сама эта система придумана очень давно. Данная антенна способна дать усиление от +6 до +10 дБ. Некоторые источники также сообщают, что если ее использовать вместе с параболическим зеркалом (обычной спутниковой тарелкой), то можно добиться усиления до +20 Дб. Для WiMAX это означает халявный Интернет на даче. Однако мы таких экспериментов пока не ставили.

Изготовление
Начнем с резонатора. Для него тебе потребуется медная проволока диаметром 1.5-3 мм. Ее ты можешь достать где угодно, ибо в наше время это совсем не дефицит. Кроме нее тебе могут пригодиться молоток, пассатижи, паяльник, припой, линейка, канифоль или паяльный флюс, желательно ЛТИ-120, и руки, растущие из нужных мест. Надеемся, ты достаточно хорошо усвоил школьный курс геометрии и знаешь, как должен выглядеть квадрат. Сначала мы берем кусок проволоки длиной 244 мм и размечаем его через каждые 30.5 мм. Затем ты должен взять плоскогубцы и изгибать проволоку под углом в 90 градусов на каждой засечке. Следи, чтобы отклонения в разные стороны были минимальны и проволока не перегибалась никуда в другую сторону. Для простоты смотри чертеж.

Как только у тебя получился один квадрат, сделай второй, максимально на него похожий, с другого конца. Угол между сторонами квадратов должен составлять 90 градусов. У тебя должен получиться замкнутый контур. Концы проволоки можно спаять вместе. Далее откладываем в стону резонатор и принимаемся за рефлектор. Его можно изготовить вообще из чего угодно: из стенки корпуса от компа, старой завалявшейся железки, автомобильного номера…

Однако мы рекомендуем использовать для этого плату из фольгированного текстолита. Во-первых, там используется медь, сопротивление которой ниже, чем у железа, а во-вторых, текстолит способен выдерживать практически любые погодные условия, что позволяет вывешивать антенну прямо на улице. Для данной антенны желательно использовать одностороннюю плату 120х100 мм, однако, как показывает практика, 100х100 мм тоже вполне подходит. Тут нам понадобится еще и дрель. Также тебе потребуется высокочастотный разъем N типа в сборе. Ты должен измерить диаметр выбранного тобой разъема и просверлить по центру платы дырку для его вывода. Разъем вставляется с пустой стороны, а его выход – с фольгированой. После просверли еще дырочки маленьким сверлом по креплениям разъема и привинти его к плате. Подобные винтики несложно найти в любом хозяйственном магазине. К внутренней части разъема и к самой плате мы припаиваем по два куска той же проволоки так, чтобы расстояние от рефлектора до конца любой из них составляло 2.5 см. Далее ты должен взять резонатор и припаять его к этим ножкам. Постарайся сделать так, чтобы рефлектор и резонатор были параллельны друг другу. Изготовление антенны закончено, и мы приступаем к подключению и настройке.

Подключение и настройка
Само собой, тебе потребуется как-то подключить готовый девайс к модему. Учти, все, что ты делаешь с гарантийным оборудованием, ты делаешь на свой страх и риск! Редакция не несет за это никакой ответственности.

Для начала сними верхнюю крышку модема. Делать это надо аккуратно, желательно тонкой отверткой или скальпелем. Начиная с одного конца, около разъема USB, затем, медленно поддевая крышечку, продвигайся дальше, пока она не откроется с одной стороны (автор, ты случайно в «Сексе по телефону» в суровые года не работал? – прим. ред.). Потом повтори ту же процедуру, но с другого конца. Сняв крышку, ты увидишь два маленьких разъема, заклеенных защитной бумажкой. Сними и ее! Если положить модем портом USB вниз, то нам нужен левый разъем. К правому даже не прикасайся! Теперь у тебя два пути: или покупать фирменный пикдейл (переходник), или сделать свой. Мы выбрали второй вариант, взяв антенный переходник от маленького горелого ТВ-тюнера и немного его модифицировав удалением внутреннего пластикового кольца. Но если у тебя подобной вещи нет, то лучше купи фирменный. В магазинах Москвы мы ничего подходящего не нашли, хотя, возможно, требуемый разъем и существует в продаже. После тебе нужно подключить его к проводу. Провод следует использовать RG-6U, как наиболее подходящий по волновому сопротивлению. Чем меньше будет длина самого провода, тем меньше будут потери сигнала. В данном случае мы надели на один из концов провода обычный телевизионный штекер, идеально подходящий к нашему самодельному пикдейлу. На второй была водружена прикручиваемая часть высокочастотного разъема для подключения к антенне. После этого все соединяем вместе. У фирменного пикдейла есть специальное крепление к модему, мы же использовали скрепку и две канцелярские резинки. Несмотря на то, что выглядит конструкция достаточно хлипкой, она держится у нас в редакции вот уже четыре месяца.

Далее следует подвесить антенну на улице. Мы использовали мачту от активной телевизионной антенны и ее крепление. После этого надо подвести кабель к модему и собрать все воедино. Далее мы вылезаем на карниз (будь осторожен, не свались вниз!) и настраиваем антенну на точку доступа. Делается это просто: ты крутишь антенну потихонечку во все стороны и следишь за уровнем сигнала. Найдя точку, где сигнал будет максимальным, ты закрепляешь антенну как можно сильнее и забываешь про ее существование. Нам удалось добиться сигнала в 15 дБ там, где модем без антенны ловил 3-4, иногда 5 дБ.

Результаты
Нам удалось достичь хорошего сигнала в месте, где по карте WiMAX провайдера приема быть не должно вообще. Методом проб и ошибок нами была сделана антенна, по своим характеристикам не уступающая фирменным, имеющимся в продаже. К тому же она очень универсальна и подходит как для Wi-Fi, так и для WiMAX. Разница только в типе подключаемого оборудования. За время тестирования были и сбои, и неполадки, однако не по вине антенны. Единственной проблемой была ворона, которая чуть не скинула всю конструкцию с 12-го этажа. Сигнал получился стабильным, и скорость соединения возросла в разы. Единственной бедой было то, что мы лишились гарантии на модем. Хотя она, скорее всего, и не понадобится.

Интересный факт
Тест данной антенны производился рядом с Савеловским рынком. При помощи маленькой программы the dude мы сумели обнаружить примерно 2500 абонентов в карте сети. К некоторым из них даже был доступ. Так что используй хороший файрвол!

Как быть с антенной для него.
меня , и я решил, что попытаю счастья со своими антеннами.

В статье я описывал добавление внешней антенны к инегрированному в UMPC контроллеру Wi-Fi.

А ниже я приведу результаты их использования для WiMax

UP. В статье три апдейта:
1. Сравнение с HTC MAX 4G в плохих условиях приема.
2. Тест новой антенны - победительницы
3. Результаты трассировки google.com и тест торрентом 7-го сезона House M.D. :)


Вот чем я располагал:


на фото слева направо: выносное крепление, антенны Planet 5dbi, D-Link DWL-R60AT 6dbi, «обычная Wi-Fi антенна»

Начал я с замеров скорости без антенны. Да, даже без антенны девайс ловил сигнал. Возможно есть что-то встроенное на intel 5150, возможно что-то ловилось на мини-коаксиальный кабель, идущий к разъему антенны.
Замечу, что сомнения по поводу совместимости антенн WiMax и Wi-Fi у меня значительно поуменьшились, как только я получил свой intel 5150.
Адаптер поддерживающий WiMax и Wi-Fi не имел отдельных антенных выходов для них, а только для внутренней и внешней антенн:

Итак я провел тесты в помещении:
1. Без антенны картина нерадостная:


Скорость 1Mbit; CINR/RSSI: 14dB/-81dBm

2. С «обычной Wi-Fi антенной» оставшейся от роутера D-link


Скорость 7.21 Mbit; CINR/RSSI: 32dB/-58dBm

3. С антенной Planet 5dbi


Скорость 6.61 Mbit; CINR/RSSI: 30dB/-57dBm

4. С антенной D-Link DWL-R60AT 6dbi


Скорость 7.72 Mbit; CINR/RSSI: 30dB/-64dBm
Это направленная антенна и выше приведен самый лучший результат из 8 положений по сторонам света.

Приведу худший вариант:


Скорость 5.19 Mbit; CINR/RSSI: 26dB/-68dBm

Достаточно странно наблюдать такой маленький разброс, при тестировании WiFi антенна показал высокую направленность. Может быть я окружен базовыми станциями?

Долгожданный вывод:
- Значительная часть антенн Wi-Fi совместимы с WiMax. (Вообще говоря 3 из 3 протестированных)
- Внешние антенны обеспечивают великолепное качество сигнала.

UP.
Как и обещал, провел тест в месте с низким уровнем сигнала.
В сравнение HTC MAX 4G, у меня CINR 7dB против CINR 0dB на HTC MAX. Но оба устройства на индикаторе показывают 2 черты из 4.

Скорость около 2Mbit.

UP2. Я вспомнил о том, что у меня завалялась еще одна антенна:
TRENDnet TEW-AI750. Завалялась она потому, что для Wi-Fi она показала очень плохие результаты.
Вот она:

Выложил такую крутую картинку, потому что эта антенна оказалась безоговорочным победителем в номинации «антенна для Yota WiMax»:


Скорость 8.10 Mbit; CINR/RSSI: 32dB/-58dBm

С ней я провел трассировку с помощью PingPlotter:

И тестирование в реальном приложении:


Скорость - ровно 1 Мегабайт в секунду. По-моему, - просто замечательно.

Объяснение таких хороших результатов можно найти в спецификациях, на сайте производителя:
Frequency range
802.11a: 4.9 ~5.875GHz
802.11b/g: 2.4 ~ 2.5GHz
Gain 802.11a: 7dBi
802.11b/g: 5dBi

Антенна поддерживает очень широкий диапазон частот - от 2.4 до 5 ГГц, и, по видимому это как раз то, что нужно для WiMax

UP.
Спустя время, я скопипастил эту статью на

  • Сергей Савенков

    какой то “куцый” обзор… как будто спешили куда то